研究目的
为了展示在太赫兹（THz）频段利用被动调Q微片激光器中的光谱多分岔振荡进行频域差分吸收光谱测量。
研究成果
该研究成功利用多分叉亚纳秒微片激光器实现了太赫兹波差分吸收光谱技术。该方法无需主动频率调制，为气体分子的实时监测提供了简单可靠的运行方案。通过调节同轴太赫兹参量发生器（is-TPG）调谐范围内的太赫兹波频率，系统可灵活监测多种气体分子。这一方案为快速气体传感应用中太赫兹差分吸收激光雷达的实现开辟了新途径。
研究不足
目前激光的重复频率等于日本东部50赫兹的交流电频率，这可能会限制测量速率。约5千兆赫的频率线宽虽然适合光谱检测，但对于所有需要更高分辨率的应用来说可能不够。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用被动调Q微片激光器产生多分叉亚纳秒脉冲，用于太赫兹波差分吸收光谱测量。该激光器由光纤耦合的高功率808纳米垂直腔面发射激光器（VCSEL）?？榻卸嗣姹闷帧?
2：样本选择与数据来源：
系统测试以大气中的水蒸气作为样本。
3：实验设备与材料清单：
包含7毫米长Nd:YAG/Cr:YAG复合陶瓷的微片激光器、VCSEL?？?、外腔二极管激光器（ECDL）、掺镱光纤放大器（YDFA）、用于太赫兹波参量生成的掺镁铌酸锂晶体以及肖特基势垒二极管（SBD）接收器。
4：实验步骤与操作流程：
微片激光器在准连续端面泵浦模式下运行以产生多分叉脉冲，这些脉冲用于驱动注入种子太赫兹波参量发生器。太赫兹波输出经过气室后由SBD接收器检测。
5：数据分析方法：
SBD接收器的输出信号通过采样率为100 MS/s的模数转换器（ADC）进行分析。
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SBD receiver
#EK-000933
TOPTICA Photonics
Detects THz-wave pulses.
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microchip laser
Nd:YAG/Cr:YAG composite ceramic
Generates multifurcated subnanosecond pulses for THz-wave differential absorption spectroscopy.
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VCSEL module
fiber-coupled high-power 808-nm
End-pumps the microchip laser.
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ECDL
k-Master 1040
Spectra Quest Lab., Inc.
Acts as a seed source for the THz-wave parametric generator.
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YDFA
CYFA-PB series
Keopsys SA
Amplifies the output from ECDL.
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MgO:LiNbO3 crystal
Used in the injection-seeded THz-wave parametric generator for THz-wave generation.
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ADC
Reads the output signal from the SBD receiver.
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